中学化学教学设计与实践- 课件 3.1化学概念教学设计概述

化学概念教学设计概述

一、化学概念在中学化学教学中的价值

化学概念是人们对物质化学变化本质属性的认识，它是在认识物质化学运动的过程中发展、概括出来的。理解、掌握化学概念不仅可以帮助学生有效地建构化学知识体系，而且也是发展智能、培养解决化学问题的实际能力和创造能力的基础。在化学学科课程中，化学概念构成了化学课程体系的结构框架，因此，化学概念教学是中学化学教学的核心内容。

在中学化学教学中，依据教学内容，化学概念可以分为下面几种类型：

1.关于物质变化方面的概念

如，物理变化、化学变化、化合反应、分解反应、氧化一还原反应、电解、风化、潮解，有机化学中的取代反应、加成反应、酯化反应等。

2.关于物质性质方面的概念

如，物理性质、化学性质、溶解性、熔沸点、化合价、酸碱性等。3.关于物质的类别、组成和结构方面的概念

关于物质类别方面的概念，如，混合物、纯净物、化合物、单质、元素、酸、碱、盐、氧化物、电解质、非电解质、各类有机物等。

关于物质组成和结构方面的概念，如，元素、分子、原子、离子、同位素、同素异行体、化学键、离子键、共价键、同分异构体等。

关于溶液方面的概念，如，溶液、悬浊液、乳浊液、胶体溶液、溶解度等。

4.关于化学用语方面的概念

如，元素符号，化学式、化学方程式、电子式等。

5.关于化学量和化学计算方面的概念

如，原子量、分子量、摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、利用化学方程式进行计算、有关溶液浓度的计算、关于化学反应速度和化学平衡的计算等。

6.关于化学实验方面的概念

称量、加热、溶解、结晶、过滤、蒸发、中和滴定、渗析、电泳等。

化学概念数量很大，涉及到了化学知识的各个方面，教师需要认真设计自己的教学过程，学生才可能理解、掌握这些概念。

二、化学概念的构成及关系

从文字表述内容的结构上看，任何概念都有内涵和外延两个部分构成。

概念的内涵：

是指概念所反映事物的本质属性，是概念表述的具体内容。

概念的外延：

是指概念所反映的对象范围，也就是概念的适用范围。

如，电离概念，“电解质在水溶液中或熔融状态下离解成可以自由移动的离子的过程”。电解质是它的外延，而具体的表述内容，“电解质在水溶液中或熔融状态下离解成可以自由移动的离子的过程”，则是电离概念的内涵。

在化学概念的教学中，教师应指导学生深入分析每个化学概念的内涵和外延，准确把握它们的适用范围和实质。这样学生在理解的基础上就能牢固地掌握它们，因为有些概念其内涵本身就已说明了适用的条件。

如，溶解度概念，“在一定温度下，某固体物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量”。这里“在一定温度、100克溶剂、达到饱和是这个概念的实质内容，也是溶解度应用时所应满足的条件，深入分析这些条件，对准确掌握溶解度概念是至关重要的。

大量的化学概念并不是杂乱无章的，也不是孤立存在的，有些概念之间存在着严密的逻辑关系。理解了这些逻辑关系，对牢固掌握化学概念是大有裨益的。两个化学概念之间，依其外延之间的关系，存在下面几种逻辑关系：

1.全同关系

所谓全同关系是指A、B两个化学概念的外延完全相同而内涵不同（如图1所示）。如，碱金属和IA族、氢某酸和无氧酸等。在化学概念教学中，认识概念的全同关系，可以从不同的侧面理解同一化学现象或事实，从而加深对化学概念的理解。

2.交叉关系

A、B两个化学概念的外延有一部分相同，有一部分不相同，那么这两个化学概念之间的关系属于交叉关系（如图2所示）。如，氧化一还原反应和化合反应、分解反应，酸性氧化物和非金属氧化物等。在教学中，于适当阶段，把存在交叉关系的化学概念联系起来，进行分析比较，可以帮助学生对化学概念进行全面的理解。

3.种属关系

化学概念的种属关系是指一个外延大的概念A（属概念）包含外延小的概念B（种概念）的关系（如图3所示）。如酸与无氧酸、含氧酸，化学键与离子键、共价键、金属键等。在教学中，引导学生掌握化学概念之间的种属关系，可以更清楚地理解化学概念的适用范围。

4.全异关系

两个化学概念A、B，如果它们的外延互相排斥，没有任何一部分是重合的，那么这两个化学概念之间的关系就是全异关系。

全异关系可进一步分为矛盾关系和反对关系。

矛盾关系是指在同一个属概念C下面，如果两个种概念A、B的外延之和等于上属概念C的外延，那么这两个种概念A、B之间的关系就是矛盾关系（如图4所示）。如，金属元素与非金属元素、阴离子与阳离子等。

反对关系是指在同一个属概念C下面，如果两个种概念A、B的外延之和小于上属概念C的外延，这两个概念A、B之间的关系是反对关系（如图5所示）。如化合反应与分解反应、酸性氧化物与碱性氧化物等。

总之，化学概念之间既有区别，又可能存在着一定的逻辑关系，在各个不同的教学阶段，教师要善于在适当的时机，结合教学内容，从不同的方面，引导学生认识化学概念之间的逻辑关系，进而达到准确理解和掌握之目的。

三、化学概念的学习过程

1．概念的建立与形成

●对化学现象的感知，对过去经验和知识的回忆直观过程实物直观模型直观语言直观录像直观●思维加工比较、分析、归纳、抽象、概括出共同的属性或特征。

●揭示概念的内涵——下定义给一个概念下定义，就是用精炼、准确、简明的文字将概念的本质属性揭示出来

2．概念的理解●例证分析、加深、扩展对概念的理解●通过问题或活动探讨理解概念的本质

3．概念的巩固与应用阶段●应用练习●概念的系统化、结构化●总结概念学习的价值四、

现行化学课程标准中化学概念的设计思路

思路1：重视化学概念的基础性

物质组成与分类

物质的微观构成

物质的性质与应用

化学反应的本质

化学反应的类型

化学反应的能量变化(含电化学)

化学反应的规律(方向\限度\速率；规律等)

电解质溶液(含离子反应)

物质及其变化的定量认识

化学用语

化学实验

思路2：关注化学概念发展的层次性和过程性

初中课程必修课程选修课程原子核的结构、原子中各微粒的关系、核外电子排布原子由原子核和核外电子构成原子结构的量子力学模型、核外电子的能级排布（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）物质结构相关概念的层级发展化学反应相关概念的层级发展化学反应过程中会发生能量变化和物质变化，其变化的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成、化学反应的快慢和限度（感性认识）、化学能与热能的转化（定性分析）、化学能与电能的转化（感性认识）化学反应过程中会发生物质变化、物质变化的实质是原子的重新组合化学反应的方向、化学反应的快慢和限度（理性分析）、化学能与热能的转化（定量计算）、化学能与电能的相互转化（理性分析）初中课程必修课程选修课程

思路3：主题覆盖、多元线索、螺旋发展

物质能量方向、速率、限度类型化学反应原子的重新组合感受到反应有快慢感受到反应中有吸热、放热现象基本反应类型初中反应历程基元反应

理性分析化学反应的方向、快慢和限度化学能热能（定量计算）电能（理性分析）更加本质的认识氧化还原反应、离子反应选修必修旧键的断裂新键的生成感性认识化学反应的快慢和限度氧化还原反应的实质感性认识离子反应化学能热能（定性认识）电能（感性认识）五、化学概念教学设计的原则

原则1：

设计使用直观的教具给学生提供形成概念的感性材料。

原则2：

设计运用科学的思维方法帮助学生形成概念。

原则3：

设计概念的迁移应用，使学生理解概念的内涵和外延。

原则4：

关注概念的层次性，为概念的发展留有空间。

原则5：

重视概念之间的联系，彰显概念的学科价值